<< к заданиям
Всероссийская олимпиада школьников по математике, 10 класс, 2016 год
дата проведения: 10 октября 2016 - 16 октября 2016

Задача 5.

Две вершины, центр вписанной окружности и точка пересечения высот остроугольного треугольника лежат на одной окружности. Найдите угол при третьей вершине.


Ответ на Задачу 5.

Ответ: 60°.

Решение:

Рассмотрим треугольник ABC, в котором проведены высоты AA1 и BB1. Пусть точка H — точка пересечения высот, точка I — центр вписанной окружности.

1. Сумма углов четырёхугольника A1HB1C равна 360°. Получаем:

AHB = A1HB1 = 360° − 90° − 90° − C = 180° − C

2. По теореме о сумме углов треугольника имеем соотношения A + B + C = 180° (для треугольника ABC) и A2+B2 + AIB = 180° (для треугольника ABI). Отсюда:

AIB = 180° − A+B2 = 180° − (180° − C) : 2 AIB = 90° + C2

3. Точки A, B, H и I лежат на одной окружности. Так как треугольник ABC остроугольный, точки H и I лежат по одну сторону от хорды AB, то есть вписанные углы AIB и AHB опираются на одну и ту же дугу. Значит,

AIB = AHB, откуда

90° + C2 = 180° − C, а значит C = 60°.